## ANALISIS SISTEM HIDROLIK PENGANGKAT PADA ALAT BERAT JENIS WHEEL LOADER STUDI KASUS DINAS PEKERJAAN UMUM KAB. BOMBANA
Kamsar 1 , Muhammad Hasbi 2 , Aditya Rachman 3
1 Mahasiswa Teknik S-1 Mesin, Fakultas Teknik Universitas Halu Oleo
2,3 Dosen Pembimbing Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Halu Oleo Email: kamsar110@gmail.com

## Abstract
Public Works Department ( DPU ) Bombana is a unit of local government working device and one of the service can not be separated from the existence and reliability of heavy equipment owned. The role of the equipment in  this  case  the  machine  will  determine  the  success  in  supporting  the  implementation  of  road  and  bridge  work  , specifically  on  the  wheel loader  which  serves  to  move  the  material  .  Methods  This  study  knowing  the  analysis  of kinematics and dynamics , hydraulic drive boom and bucket in maximum load conditions , the degrees of freedom that  occurred  on  lifting  mechanism  (  DOF  )  ,speed  and  angle acceleration  removal  of  boom  and the  maximum capacity of the bucket lift. The results of the research done by the hydraulic mechanism of the maximum force on the  lifter  loader  is  109  295  403  N.  The  amount  of  degrees  of  freedom  that  occurs  in  the  lifting  mechanism  is  2 degrees  of  freedom  (  DOF  )  .  From  the  analysis  of  kinematics  that  occur  in the  position  of  boom  maximum  of minimum  knowable  speed  lifter  is  0.606  m  /  s  ,  in  which  the  long  boom  =  3.574  m  in  order  to  get  the  angular velocity is 0.169 rad / sec of the data weight of the bucket is 3890 kg and a lifting capacity of 10080 kg bucket is that the maximum capacity of the bucket lift is 137,045.7 N
Keywords : DPU Kab . Bombana , wheel loaders and hydraulic systems

## Abstrak
Dinas  Pekerjaan  Umum  (DPU)  Kab.  Bombana  merupakan  satuan  perangkat  kerja  pemerintah  daerah  dan salah satu Dinas yang tidak bisa terlepas dari keberadaan dan keandalan alat berat yang dimiliki. Peranan peralatan dalam  hal  ini  alat  berat  ikut  menentukan  keberhasilan  di  dalam  mendukung  pelaksanaan  pekerjaan  jalan  dan jembatan, khusus pada wheel loader yang berfungsi untuk memindahkan material. Metode Penelitian ini mengetahui analisa kinematika  dan  dinamika, hidrolik  penggerak boom dan bucket dalam keadaan  beban  maksimum, derajat kebebasan  yang  terjadi  pada  mekanisme  pengangkatan  (DOF) , kecepatan  dan  perceapatan  sudut  pengangkatan boom dan kemampuan maksimal angkat dari bucket . Hasil penelitian di lakukan Mekanisme gaya maksimum pada hidrolik  pengangkat loader adalah  109.295.403  N . Besarnya  derajat  kebebasan  yang  terjadi  pada  mekanisme pengangkatan  tersebut  adalah  2 derajat  kebebasan  (DOF).  Analisa  kinematika  yang  terjadi  dalam posisi boom maksimum dari minimum dapat diketahui kecepatan pengangkat adalah 0,606 m/det, dimana panjang boom = 3,574 m  sehingga kecepatan  sudut  adalah  0,169  rad/det dari data  berat bucket adalah  3890  kg  dan  kapasitas  angkat  dari bucket adalah 10080 kg sehingga kemampuan maksimal angkat dari bucket adalah 137045,7 N
Kata kunci : DPU Kab. Bombana, wheel loader dan sistem hidrolik

## PENDAHULUAN
Dinas  Pekerjaan  Umum  (DPU)  Kabupaten Bombana  merupakan  satuan  perangkat  kerja pemerintah  daerah  dan  salah  satu  Dinas  yang  tidak bisa  terlepas  dari  keberadaan  dan  keandalan  alat berat yang dimiliki. Peranan peralatan dalam hal ini alat  berat  ikut  menentukan  keberhasilan  di  dalam mendukung  pelaksanaan  pekerjaan  jalan  dan jembatan,  Kondisi existing peralatan  pada  DPU Kabupaten Bombana rata-rata peralatan berumur 5- 9  tahun.  Kondisi  alat  berat  masih  layak  dan  umur ekonomisnya  masih  diperhitungkan  bagi  instansi pengelola.  Berdasarkan  data  inventarisasi  aset  pada DPU  Kabupaten  Bombana  Tahun  Anggaran  2014 masih terdapat 5 unit dengan kondisi  baik, 2 kurang baik, dan 3 unit rusak berat.
Adapun  tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk mengetahui  analisa  kinematika  dan  dinamika  pada hidrolik penggerak boom dan bucket dalam keadaan beban maksimum.

## TEORI DASAR
Sistem  hidrolik  merupakan  suatu  bentuk perubahan atau pemindahan daya dengan menggunakan  media  penghantar  berupa  fluida  cair untuk  memperoleh daya  yang lebih besar dari daya awal  yang  dikeluarkan,  dimana  fluida  penghantar ini  dinaikan  tekanannya  oleh  pompa  pembangkit tekanan yang kemudian diteruskan ke silinder kerja melalui pipa-pipa saluran dan katup-katup. Gerakan translasi  batang  piston  dari  silinder kerja  yang diakibatkan oleh tekanan  fluida pada ruang  silinder dimanfaatkan untuk gerak maju dan mundur.
Gambar 1 Sistem Hidrolik

## Dasar- dasar Sistem Hidrolik
1. Hukum Pascal
Prinsip  dasar  sistem  hidrolik  berasal  dari hukum  pascal,  dimana  tekanan dalam  fluida  statis harus  mempunyai  sifat-sifat  sebagai  berikut: (Pramono, 2009)
 Tekanan  bekerja  tegak  lurus  pada  permukaan bidang.
 Tekanan disetiap titik sama untuk semua arah.
 Tekanan  yang  diberikan  kesebagian  fluida dalam  tempat  tertutup,  merambat  secara seragam ke bagian lain fluida.
2. Komponen beserta Fungsi & Simbol
Sistem  hidrolik  ini  didukung  oleh  3  unit komponen utama, yaitu: (Pramono,2009)
 Unit Tenaga, berfungsi sebagai sumber tenaga dengan liquid/  minyak  hidrolik  Pada  sistem ini.
 Penggerak mula yang berupa motor listrik atau motor bakar
 Pompa  hidrolik,  putaran  dari  poros  penggerak mula  memutar  pompa  hidrolik  sehingga pompa hidrolik bekerja
 Tangki hidrolik, berfungsi sebagai wadah atau penampang cairan hidrolik
 Kelengkapan  (accessories),  seperti  : pressure gauge, gelas penduga, relief valve
Wheel  loader adalah  alat  berat  mirip  dozer shovel,  tetapi  beroda  karet  (ban),  sehingga  baik kemampuan  maupun  kegunaannya  sedikit  berbeda. Wheel Loader menggunakan ban sebagai penggeraknya  yang  memudahkan  mobilitas  dan juga  fungsi articulate yang  memberikan  ruang gerak fleksibel . Wheel loader merupakan alat yang dipergunakan  untuk  pemuatan  material  kepada dump  truck  dan  sebagainya.  Sebagai prime  mover loader menggunakan tracktor.

## Gambar 2 Wheel Loader

## Kinematika Mesin
Kinematika mesin adalah metode mengenai  gerak  relatif  dari  bagian-bagian  mesin dan mencakup lintasan kecepatan dan percepatan

## Dinamika Mesin
Dinamika mesin adalah suatu metode yang membahas  gaya-gaya  yang  bekerja  pada  bagian- bagian  dari  mesin  dan  gerakan  yang  di  akibatkan oleh  gaya  tersebut.  Dalam  metoda  ini,  suatu  gaya yang  bekerja  pada  mesin  dianggap  sebagai  gaya statis  kecuali  yang  di  sebabkan  oleh  percepatan, karena gaya yang di sebabkan oleh gaya percepatan di sebut gaya kelembaman atau gaya dinamis.

## ENTHALPY – Jurnal Ilmiah Mahasiswa Teknik Mesin

## PENDAHULUAN
Dinas  Pekerjaan  Umum  (DPU)  Kabupaten Bombana  merupakan  satuan  perangkat  kerja pemerintah  daerah  dan  salah  satu  Dinas  yang  tidak bisa  terlepas  dari  keberadaan  dan  keandalan  alat berat yang dimiliki. Peranan peralatan dalam hal ini alat  berat  ikut  menentukan  keberhasilan  di  dalam mendukung  pelaksanaan  pekerjaan  jalan  dan jembatan,  Kondisi existing peralatan  pada  DPU Kabupaten Bombana rata-rata peralatan berumur 5- 9  tahun.  Kondisi  alat  berat  masih  layak  dan  umur ekonomisnya  masih  diperhitungkan  bagi  instansi pengelola.  Berdasarkan  data  inventarisasi  aset  pada DPU  Kabupaten  Bombana  Tahun  Anggaran  2014 masih terdapat 5 unit dengan kondisi  baik, 2 kurang baik, dan 3 unit rusak berat.
Adapun  tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk mengetahui  analisa  kinematika  dan  dinamika  pada hidrolik penggerak boom dan bucket dalam keadaan beban maksimum.

## TEORI DASAR
Sistem  hidrolik  merupakan  suatu  bentuk perubahan atau pemindahan daya dengan menggunakan  media  penghantar  berupa  fluida  cair untuk  memperoleh daya  yang lebih besar dari daya awal  yang  dikeluarkan,  dimana  fluida  penghantar ini  dinaikan  tekanannya  oleh  pompa  pembangkit tekanan yang kemudian diteruskan ke silinder kerja melalui pipa-pipa saluran dan katup-katup. Gerakan translasi  batang  piston  dari  silinder kerja  yang diakibatkan oleh tekanan  fluida pada ruang  silinder dimanfaatkan untuk gerak maju dan mundur.
Gambar 1 Sistem Hidrolik

## Dasar- dasar Sistem Hidrolik
1. Hukum Pascal
Prinsip  dasar  sistem  hidrolik  berasal  dari hukum  pascal,  dimana  tekanan dalam  fluida  statis harus  mempunyai  sifat-sifat  sebagai  berikut: (Pramono, 2009)
 Tekanan  bekerja  tegak  lurus  pada  permukaan bidang.
 Tekanan disetiap titik sama untuk semua arah.
 Tekanan  yang  diberikan  kesebagian  fluida dalam  tempat  tertutup,  merambat  secara seragam ke bagian lain fluida.
2. Komponen beserta Fungsi & Simbol
Sistem  hidrolik  ini  didukung  oleh  3  unit komponen utama, yaitu: (Pramono,2009)
 Unit Tenaga, berfungsi sebagai sumber tenaga dengan liquid/  minyak  hidrolik  Pada  sistem ini.
 Penggerak mula yang berupa motor listrik atau motor bakar
 Pompa  hidrolik,  putaran  dari  poros  penggerak mula  memutar  pompa  hidrolik  sehingga pompa hidrolik bekerja
 Tangki hidrolik, berfungsi sebagai wadah atau penampang cairan hidrolik
 Kelengkapan  (accessories),  seperti  : pressure gauge, gelas penduga, relief valve
Wheel  loader adalah  alat  berat  mirip  dozer shovel,  tetapi  beroda  karet  (ban),  sehingga  baik kemampuan  maupun  kegunaannya  sedikit  berbeda. Wheel Loader menggunakan ban sebagai penggeraknya  yang  memudahkan  mobilitas  dan juga  fungsi articulate yang  memberikan  ruang gerak fleksibel . Wheel loader merupakan alat yang dipergunakan  untuk  pemuatan  material  kepada dump  truck  dan  sebagainya.  Sebagai prime  mover loader menggunakan tracktor.

## Gambar 2 Wheel Loader

## Kinematika Mesin
Kinematika mesin adalah metode mengenai  gerak  relatif  dari  bagian-bagian  mesin dan mencakup lintasan kecepatan dan percepatan

## Dinamika Mesin
Dinamika mesin adalah suatu metode yang membahas  gaya-gaya  yang  bekerja  pada  bagian- bagian  dari  mesin  dan  gerakan  yang  di  akibatkan oleh  gaya  tersebut.  Dalam  metoda  ini,  suatu  gaya yang  bekerja  pada  mesin  dianggap  sebagai  gaya statis  kecuali  yang  di  sebabkan  oleh  percepatan, karena gaya yang di sebabkan oleh gaya percepatan di sebut gaya kelembaman atau gaya dinamis.

## ENTHALPY – Jurnal Ilmiah Mahasiswa Teknik Mesin

## PENDAHULUAN
Dinas  Pekerjaan  Umum  (DPU)  Kabupaten Bombana  merupakan  satuan  perangkat  kerja pemerintah  daerah  dan  salah  satu  Dinas  yang  tidak bisa  terlepas  dari  keberadaan  dan  keandalan  alat berat yang dimiliki. Peranan peralatan dalam hal ini alat  berat  ikut  menentukan  keberhasilan  di  dalam mendukung  pelaksanaan  pekerjaan  jalan  dan jembatan,  Kondisi existing peralatan  pada  DPU Kabupaten Bombana rata-rata peralatan berumur 5- 9  tahun.  Kondisi  alat  berat  masih  layak  dan  umur ekonomisnya  masih  diperhitungkan  bagi  instansi pengelola.  Berdasarkan  data  inventarisasi  aset  pada DPU  Kabupaten  Bombana  Tahun  Anggaran  2014 masih terdapat 5 unit dengan kondisi  baik, 2 kurang baik, dan 3 unit rusak berat.
Adapun  tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk mengetahui  analisa  kinematika  dan  dinamika  pada hidrolik penggerak boom dan bucket dalam keadaan beban maksimum.

## TEORI DASAR
Sistem  hidrolik  merupakan  suatu  bentuk perubahan atau pemindahan daya dengan menggunakan  media  penghantar  berupa  fluida  cair untuk  memperoleh daya  yang lebih besar dari daya awal  yang  dikeluarkan,  dimana  fluida  penghantar ini  dinaikan  tekanannya  oleh  pompa  pembangkit tekanan yang kemudian diteruskan ke silinder kerja melalui pipa-pipa saluran dan katup-katup. Gerakan translasi  batang  piston  dari  silinder kerja  yang diakibatkan oleh tekanan  fluida pada ruang  silinder dimanfaatkan untuk gerak maju dan mundur.
Gambar 1 Sistem Hidrolik

## Dasar- dasar Sistem Hidrolik
1. Hukum Pascal
Prinsip  dasar  sistem  hidrolik  berasal  dari hukum  pascal,  dimana  tekanan dalam  fluida  statis harus  mempunyai  sifat-sifat  sebagai  berikut: (Pramono, 2009)
 Tekanan  bekerja  tegak  lurus  pada  permukaan bidang.
 Tekanan disetiap titik sama untuk semua arah.
 Tekanan  yang  diberikan  kesebagian  fluida dalam  tempat  tertutup,  merambat  secara seragam ke bagian lain fluida.
2. Komponen beserta Fungsi & Simbol
Sistem  hidrolik  ini  didukung  oleh  3  unit komponen utama, yaitu: (Pramono,2009)
 Unit Tenaga, berfungsi sebagai sumber tenaga dengan liquid/  minyak  hidrolik  Pada  sistem ini.
 Penggerak mula yang berupa motor listrik atau motor bakar
 Pompa  hidrolik,  putaran  dari  poros  penggerak mula  memutar  pompa  hidrolik  sehingga pompa hidrolik bekerja
 Tangki hidrolik, berfungsi sebagai wadah atau penampang cairan hidrolik
 Kelengkapan  (accessories),  seperti  : pressure gauge, gelas penduga, relief valve
Wheel  loader adalah  alat  berat  mirip  dozer shovel,  tetapi  beroda  karet  (ban),  sehingga  baik kemampuan  maupun  kegunaannya  sedikit  berbeda. Wheel Loader menggunakan ban sebagai penggeraknya  yang  memudahkan  mobilitas  dan juga  fungsi articulate yang  memberikan  ruang gerak fleksibel . Wheel loader merupakan alat yang dipergunakan  untuk  pemuatan  material  kepada dump  truck  dan  sebagainya.  Sebagai prime  mover loader menggunakan tracktor.

## Gambar 2 Wheel Loader

## Kinematika Mesin
Kinematika mesin adalah metode mengenai  gerak  relatif  dari  bagian-bagian  mesin dan mencakup lintasan kecepatan dan percepatan

## Dinamika Mesin
Dinamika mesin adalah suatu metode yang membahas  gaya-gaya  yang  bekerja  pada  bagian- bagian  dari  mesin  dan  gerakan  yang  di  akibatkan oleh  gaya  tersebut.  Dalam  metoda  ini,  suatu  gaya yang  bekerja  pada  mesin  dianggap  sebagai  gaya statis  kecuali  yang  di  sebabkan  oleh  percepatan, karena gaya yang di sebabkan oleh gaya percepatan di sebut gaya kelembaman atau gaya dinamis.
Sebuah mesin didefinisikan sebagai sebuah mekanisme  dapat  memindahkan  gaya.  Gaya  dalam mesin  dapat  di  pindahkan  dari  suatu  barang penghubung  ke  batang  penghubung  yang  lain adalah tegak lurus terhadap permukaan kontak, jika gesekan diabaikan.

## METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  dilakukan  di  Workshop Dinas Pekerjaan Umum dan Tata Ruang Kabupaten Bombana  Jl.  Yos  Sudarso  No.  85,  Rumbia.  Jenis dan  sumber  data  adalah  data  primer,  dimensi  dan bentuk  komponen  pada  lengan  dan  bucket  saat pengangkatan, dengan pengukuran dan mengumpulkan informasi terkait.
Data  Sekunder  berupa  buku  umum,  buku kinematika dan dinamika hidrolik dan  teori tentang wheel  loader  .  Dalam  pengumpulan  data  yang diperoleh oleh penulis adalah sebagai berikut :
1. Wawancara,  yaitu  teknik  pengumpulan  data dengan  melakukan  wawancara  atau    bertanya langsung  kepada  pihak-pihak  yang  ada hubungannya dengan penelitian.
2. Teknik Dokumentasi, yaitu merupakan metode pengumpulan  data  dan  informasi yang dilakukan  dengan  cara  meneliti  dokumen- dokumen  yang  diperoleh  dari  bagian  Instansi,
Peralatan Dan whorkshop.
Analisis  data  yang  digunakan  oleh  penulis adalah  metode  deskriptif.  Analisis  ini  bermaksud untuk  menjelaskan  proses,  bentuk,  situasi  dan kondisi yang dijumpai dalam penelitian di lapangan kemudian  diperbandingkan dengan  berbagai  teori dan  selanjutnya  disajikan  dalam  bentuk  hasil penelitian

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Berdasarkan  analisa  sistem  hidrolik  pada
loader setelah  di  ketahui  data  Speksifikasinya dimana  tekanan  maksimumnya  20.685.000    N/m 2 dan  luas  penampang  dari keseluruhan  selinder hidroliknya  5,2838  m 2 maka  dapat  disimpulkan bahwa gaya maksimum hidrolik adalah 109.295.403 N. Berdasarkan  analisa  dinamika  diperoleh pemahaman  bahwa  diagram  kebebasan  (degree  of freedom)  pada  mekanisme  pengangkatan  alat  berat jenis wheel  loader  tipe  WA  600-3  Merk  Komatsu dimana  mekanisme  tersebut  dibagi  menjadi  9 jumlah  batang  dan  11  jumlah  joint  sehingga diperoleh 2 derajat kebebasan (DOF).
Dari data spesifikasi diketahui bahwa berat bucket adalah  3890  kg  dan  kapasitas  angkat  dari
bucket adalah  10080  kg  sehingga  kemampuan maksimal angkat dari bucket adalah 137045,7 N Dari analisa kinematika, dalam menentukan  posisi boom maksimum  dari  posisi minimum  dapat  diketahui  kecepatan  pengangkat adalah  0,606  m/det,  dimana  panjang boom =  3,574 m  sehingga  didapat  kecepatan  sudut  adalah  0,169 rad/det
Untuk  kecepatan  sudut,  pada  saat  bucket mengangkat  membentuk  sudut  48  derajat.  Dengan waktu  pengangkatan  3,3  detik  (  ket:  data  manual), di  dapat  kecepatan  sudut  batang  dari  titk  A  ke  titik B adalah 0,254 rad/det
Adapun spesifikasi Sistem hidrolik pada loader tipe WA 600-3 Komatsu adalah sebagai berikut:
 Pompa hidrolik : Pompa roda gigi
 Pengaliran oli max : 234 ltr/min
 Tekanan oli max : 210 kg/cm 2 = 20.685.000 N/m 2  Silinder boom 2 : 22,5 cm x113 cm =
0,225 m x 11,3 m
 Silinder bucket : 28 cm x 71 cm = 0,28 m x 0,71 m
 Massa jenis oli : 900 kg/m 3

## KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Dari permasalahan, hasil perhitungan dan pembahasan  yang  telah  diuraikan,  maka  dapat ditarik beberapa kesimpulan:
1. Mekanisme gaya  maksimum  pada  hidrolik pengangkat loader adalah 109.295.403 N
2. Besarnya  derajat  kebebasan  yang  terjadi  pada mekanisme  pengangkatan  tersebut  adalah  2 derajat kebebasan (DOF).
3. Dari  analisa  kinematika  yang  terjadi  dalam menentukan  posisi boom maksimum  dari minimum dapat diketahui kecepatan pengangkat  adalah  0,606  m/det,  dimana panjang boom =  3,574  m  sehingga  didapat kecepatan sudut adalah 0,169 rad/det
4. Dari  data  spesifikasi  diketahui  berat bucket adalah  3890  kg  dan  kapasitas  angkat  dari bucket adalah  10080  kg  sehingga  kemampuan maksimal  angkat  dari bucket adalah  137045,7 N

## Saran
Disaran sebagai dasar unankan untuk membuat polygon  skala  agar  dapat  membandingkan  bahan penelitian kedalam bentuk skala gambar, agar lebih akurat  dalam  melakukan  penelitian  dinamika selanjutnya.  Dalam  penelitian  selanjutnya  diharap dapat  dianalisa  pergerakan  dari boom dan  baket dengan  spesifikasi  yang  berbeda  serta  dilanjutkan
dengan  perhitungan  gaya  setiap  sudut  posisi boom dengan sistem program komputer.

## DAFTAR PUSTAKA
Modul.
Dasar-Dasar Hidrolik (Basic Hydraulics).Akademi Teknik Soroako. Juni,2003.
Doddannavar, Ravi dan Barnard, Andries. Practical
Hydraullic Sistems: Operation and Troubleshooting for Engineers
and Technicians. Wirawan  dan  Pramono,  2009,  “ Bahan  Ajar Pneumatik – Hidrolik” . Burlon  Paul,  “ Kinematic  and  Dynamics  of  Planer Machinery ”, Eds al Enterprise, 1931 Faisal Habib, Ir, MT, “ Mata Kuliah Alat-Alat Berat, dan  Kinematika  dan  Dinamika ”,  Jurusan Mesin  Fakultas  Teknik  Universitas  Muslim Indonesia, 2010. Ferdinand  P.  Boer,  “ Mekanika  Untuk  Insinyur Statika ”, Penerbit Erlangga, Jakarta, 1985